内容正文:
第十四讲 电学实验(专题)
A.方法提示
由于电学实验的必考实验是“探究电流与电阻的关系”、“探究电流与电压的关系”“伏安法测电阻”或“伏安法测量电功率”,所以其他实验考查的概率比较小,若有所考查,则可能在实验的研究方法上做文章。
连接实物电路时“两表一器”的注意事项
电流表
电压表
滑动变阻器
①电流表要串联在被测电路中;
②要让电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;
③被测电流不能超过所选量程
①电压表要并联在被测电路两端;
②要让电流从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出;
③被测电压不能超过所选量程
①滑动变阻器的接线柱选择原则:“一上一下,关键在下”;
②为了发挥滑动变阻器的保护作用,闭合开关前应把滑片置于阻值最大位置(即远离所选的下方接线柱)
多次实验的目的及滑动变阻器的调节作用
实验名称
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
伏安法测定值电阻的阻值
伏安法测小灯泡的电阻值
电路图
变阻器的作用
改变定值电阻两端的电压
保持定值电阻两端电压不变
改变定值电阻两端的电压和通过的电流
改变小灯泡两端的电压和通过的电流
多次实
验目的
获得多组数据,找出电流随电压变化的规律
获得多组数据,找出电流随电阻变化的规律
以获得多组数据求平均值,减小误差
探究灯丝的阻值与温度之间的关系
点拨
初中物理实验可以分为探究类实验和测量类实验。在探究类实验中,多次实验的目的是“多次实验归纳总结规律,避免一次实验带来的偶然性”,如探究杠杆平衡条件等;而测量类实验又可以分为两类,一类是被测量的值是固定不变的,这时多次测量的目的是“多次测量取平均值减小误差”,如测量物体的长度和测量定值电阻的阻值等;另一类是被测量的值是变化的,这时多次测量的目的是研究不同条件下的被测量值的变化规律,如测量小灯泡的电阻等
B.典型例题
【例1】在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验中:
(1)按图甲所示的电路进行实验,其中电源为两节干电池,电阻R的阻值为5 Ω,滑动变阻器R′标有“50 Ω 1.2 A”字样。
①应选用电压表的量程为__________,电流表的量程为__________。
②请完成图乙中的实物电路连线(图中已连好一条线,所连线不能交叉)。
③闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。
(2)下表是小明在探究实验过程中记录的几组数据,通过对数据的分析,可得到的结论是:____________________________________________________________________________________________________________。
实验次数
1
2
3
4
电压/
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/
0.20
0.30
0.40
0.52
【例2】在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20 Ω 2 A”“50 Ω 1 A”),导线若干。
(1)请根据如图TZ6-2甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整(注意电流表的量程选择)。
(2)实验时,小李在a、b间先接入5 Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5 V,并记下相应的电流值;再改接10 Ω的电阻,此时滑片P应向________(选填“E”或“F”)端移动,小李移动变阻器滑片P的目的是:__________________________________。
(3)小李为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格_________________,他这样选择的理由是:___________________________________________________________。
C.进阶拓展
1. 在研究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路如图所示。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻尺,移动滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到1.5V,其原因可能是( )
A.滑动变阻器阻值太小 B.电源电压3V太高
C.20Ω的阻值太小 D.控制的电压1.5V太高
2. 某同学在探究“通过电阻的电流跟电阻两端电压的关系”时,得到通过a、b两电阻的电流随电压变化情况的图像(如图所示),则下列说法与图像相符的是
A.电阻一